Albero primario

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Esame di Stato – II Sessione 2010 Vecchio Ordinamento Ingegneria Meccanica

Tema n. 1

In figura 2 è rappresentata una trasmissione meccanica per l’azionamento di un veicolo da cantiere. Il peso vale P=5000kg e la portata massima vale Q=2500 N in condizione di marcia lenta (con il rapporto di trasmissione più piccolo) e su superficie piana (coefficiente d’attrito di rotolamento f=0,2 e raggio ruota R=270mm)

Il motore elettrico (velocità =1500 giri/min) trasmette il moto al cambio di trasmissione (avente una marcia Lenta e una Veloce con dentatura elicoidale). La retromarcia avviene invertendo la rotazione del motore.

La frizione monodisco piano a secco di fig. 1e 2 assicura l’innesto motore-cambio. Le ruote dentate 1 e 3 ruotano folli sull’albero primario grazie ai cuscinetti a rulli E ed F.

I sincronizzatori del cambio in fig.2 e 3 sono costituiti da un anello conico H (parte della ruota dentata 1 o 3). L’innesto della marcia avviene se il manicotto L, scorrevole sulla scanalatura Sc dell’albero primario, viene spostato verso la ruota azionando la leva cambio. Le ruote dentate 2,4,5 sono montate con accoppiamento a chiavetta sull’albero secondario.

Il differenziale finale M ha una coppia conica di riduzione del rapporto di trasmissione =3. Rendimento di ciascuna coppia di ruote dentate =0,95. Si chiedono i seguenti punti:

1. Calcolo della potenza del motore elettrico.

2. Il dimensionamento delle dentature del cinematismo (rapporti trasmissione, moduli, numero di denti Z1 Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, verifiche statiche e a fatica) rispettando l’interasse massimo i<180.

4. Il dimensionamento a flesso-torsione dell’albero secondario G.

5. Il dimensionamento dei cuscinetti C e D 6. Il disegno costruttivo dell’albero secondario G.

7. Il dimensionamento della frizione (tipologia e caratteristiche geometriche sapendo che l’ingombro massimo non deve superare il diametro di 200mm e lunghezza 80 mm) prendendo in considerazione la fig. 1.

Si giustifichino tutte le scelte e le assunzioni necessarie allo svolgimento oltre ai dati del testo .

A 1

Albero primario

E

Fulcro Leva frizione

Senso disinnesto

Molla di ritorno

Vite di collegamento staffa molla Frizione monodisco E

volano Diametro esterno massimo

staffa molla Zona di attrito

motore

FIG 1 :

80

2/2

C D

A

B 3

i

1

Sincronizzatore H delle ruote dentate 1 e 3

Veloce

Albero secondario G Albero primario

2 4

5 6

scanalatura Lenta

Manicotto scorrevole L d’ingranamento ruote Cuscinetto a rulli E della ruota

1 folle sull’albero primario

Cuscinetto a rulli F della ruota 3 folle sull’albero primario

E F Utilizzatore

=3

M

C D

2 3

1

G H

L

S

c

Albero secondario

Albero primario

2 4 5

6

Utilizzatore motore

70 120 70 70

raggio ruota R=270mm

A B

F

E F

Pedale disinnesto

Veloce Lenta

Fulcro leva frizione volano

Differenziale =3 molla

80 Frizione

monodisco

FIG 2 :

Senso disinnesto

i

FIG 3 :